(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおける上位基地局が電力消費を減少させる方法であって、
エネルギーセービングモードで動作する下位基地局に第１の活性化動作の実行を指示するセル活性化リクエストを送信するステップと、
ユーザ端末機（ＵＥ）により検出されたシグナリングに対する情報を含む無線リソース制御（ＲＲＣ）測定報告を前記ＵＥから受信するステップと、
前記無線リソース制御測定報告に含まれた情報に基づいて、前記第１の活性化動作を実行する下位基地局のうち少なくとも一つの非活性化対象下位基地局とハンドオーバ対象下位基地局を決定するステップと、
前記エネルギーセービングモードへ入るための非活性化動作の実行を指示するセル非活性化リクエストを前記少なくとも一つの非活性化対象下位基地局に送信するステップと、
前記ハンドオーバ対象下位基地局に前記ＵＥに対するハンドオーバを実行するステップと、
を有し、
前記上位基地局は、前記下位基地局のセルカバレッジを含むセルカバレッジを有し、前記下位基地局は、前記上位基地局のセルカバレッジに含まれることを特徴とする方法。
【請求項２】
少なくとも一つの予め設定された信号に対する送受信動作を実行するための第２の活性化動作の実行を要請するセル一時活性化リクエストを送信した場合に、
前記無線リソース制御測定報告によって、前記第２の活性化動作を実行する下位基地局から決定された前記ハンドオーバ対象下位基地局に前記セル活性化リクエストを送信するステップと、
前記第２の活性化動作を実行する下位基地局のうちで前記ハンドオーバ対象下位基地局を除いた残りの下位基地局に前記セル非活性化リクエストを送信するステップと、
をさらに有し、
前記第１の活性化動作は、すべての信号に対する送受信動作を実行するためのものであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも一つの予め設定された信号は、無線リソース制御測定のために要請される同期信号及び参照信号のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
非活性化基地局リストから前記ハンドオーバ対象下位基地局に関する情報を削除するステップをさらに有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
無線通信システムにおける下位基地局が電力消費を減少させる方法であって、
エネルギーセービングモードで動作する場合、上位基地局から第１の活性化動作の実行を指示するセル活性化リクエストを受信するステップと、
前記セル活性化リクエストに従って前記第１の活性化動作を実行するステップと、
前記上位基地局から前記エネルギーセービングモードへの進入のための非活性化動作の実行を指示するセル非活性化リクエストを受信すると、前記非活性化動作を実行するステップと、
前記上位基地局からハンドオーバリクエストが受信されると、前記上位基地局のセルカバレッジ内にあるユーザ端末機（ＵＥ）に対するハンドオーバを実行するステップと、を有し、
前記上位基地局は、前記下位基地局のセルカバレッジを含むセルカバレッジを有し、前記下位基地局は、前記上位基地局のセルカバレッジに含まれ、
前記セル非活性化リクエストは、前記下位基地局が非活性化対象基地局として決定された場合に受信され、前記非活性化対象基地局は、前記ＵＥにより検出されたグナリングに対する情報を含む無線リソース制御測定報告に基づいて決定されることを特徴とする方法。
【請求項６】
少なくとも一つの予め設定された信号に対する送受信動作を実行するための第２の活性化動作の実行を要請するセル一時活性化リクエストが受信された場合に、前記第２の活性化動作を実行するステップをさらに有し、
前記第１の活性化動作は、すべての信号に対する送受信動作を実行するためのものであることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の活性化動作を実行する間に前記上位基地局から前記セル活性化リクエストを受信すると、前記第１の活性化動作を実行するステップと、
前記第２の活性化動作を実行する間に前記上位基地局から前記セル非活性化リクエストを受信すると、前記非活性化動作を実行することにより前記エネルギーセービングモードに入るステップとをさらに有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも一つの予め設定された信号は、無線リソース制御測定のために要請される同期信号及び参照信号のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
無線通信システムにおける上位基地局であって、
ユーザ端末機（ＵＥ）から無線リソース制御（ＲＲＣ）測定報告を受信する受信部と、
エネルギーセービングモードで動作する下位基地局に第１の活性化動作の実行を指示するセル活性化リクエストを送信し、前記ＵＥにより検出されたシグナリングに対する情報を含む前記無線リソース制御測定報告が受信されると、前記無線リソース制御測定報告に含まれた情報に基づいて、前記第１の活性化動作を実行する下位基地局のうち少なくとも一つの非活性化対象下位基地局とハンドオーバ対象下位基地局を決定し、前記エネルギーセービングモードへ入るための非活性化動作の実行を指示するセル非活性化リクエストを前記少なくとも一つの非活性化対象下位基地局に送信する基地局インターフェース部と、
前記ハンドオーバ対象下位基地局に前記ＵＥに対するハンドオーバを実行する制御部と、を有し、
前記上位基地局は、前記下位基地局のセルカバレッジを含むセルカバレッジを有し、前記下位基地局は、前記上位基地局のセルカバレッジに含まれることを特徴とする上位基地局。
【請求項１０】
前記基地局インターフェース部は、少なくとも一つの予め設定された信号に対する送受信動作を実行するための第２の活性化動作の実行を要請するセル一時活性化リクエストを送信した場合に、前記無線リソース制御測定報告によって、前記第２の活性化動作を実行する下位基地局から決定された前記ハンドオーバ対象下位基地局に前記セル活性化リクエストを送信し、前記第２の活性化動作を実行する下位基地局のうちの前記ハンドオーバ対象下位基地局を除いた残りの下位基地局に前記セル非活性化リクエストを送信し、
前記第１の活性化動作は、すべての信号に対する送受信動作を実行するためのものであることを特徴とする請求項９に記載の上位基地局。
【請求項１１】
前記少なくとも一つの予め設定された信号は、無線リソース制御測定のために要請される同期信号及び参照信号のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１０に記載の上位基地局。
【請求項１２】
前記制御部は、非活性化基地局リストから前記ハンドオーバ対象下位基地局に関する情報を削除することを特徴とする請求項１０に記載の上位基地局。
【請求項１３】
無線通信システムにおける下位基地局であって、
エネルギーセービングモードで動作する場合、上位基地局から第１の活性化動作の実行を指示するセル活性化リクエストを受信する基地局インターフェース部と、
前記セル活性化リクエストに従って前記第１の活性化動作を実行し、前記基地局インターフェース部を介して前記上位基地局から前記エネルギーセービングモードへ入るための非活性化動作の実行を指示するセル非活性化リクエストを受信すると、前記非活性化動作を実行し、前記上位基地局からハンドオーバリクエストが受信されると、前記上位基地局のセルカバレッジ内にあるユーザ端末機（ＵＥ）に対するハンドオーバを実行する制御部とを有し、
前記上位基地局は、前記下位基地局のセルカバレッジを含むセルカバレッジを有し、前記下位基地局は、前記上位基地局のセルカバレッジに含まれ、
前記セル非活性化リクエストは、前記下位基地局が非活性化対象基地局として決定された場合に受信され、前記非活性化対象基地局は、前記ＵＥにより検出されたシグナリングに対する情報を含む無線リソース制御測定報告に基づいて決定されることを特徴とする下位基地局。
【請求項１４】
前記制御部は、少なくとも一つの予め設定された信号に対する送受信動作を実行するための第２の活性化動作の実行を要請するセル一時活性化リクエストが受信された場合に、前記第２の活性化動作を実行し、
前記第１の活性化動作は、すべての信号に対する送受信動作を実行するためのものであることを特徴とする請求項１３に記載の下位基地局。
【請求項１５】
前記制御部は、前記第２の活性化動作を実行する間に前記上位基地局から前記セル活性化リクエストを受信すると、前記第１の活性化動作を実行し、前記第２の活性化動作を実行する間に前記上位基地局から前記セル非活性化リクエストを受信すると、前記非活性化動作を実行することにより前記エネルギーセービングモードに入ることを特徴とする請求項１４に記載の下位基地局。
【請求項１６】
前記第１の活性化動作は無線通信のためのすべての信号を送信する動作を含み、前記第２の活性化動作は無線リソース制御測定のために要請される同期信号及び参照信号を含む所定の期間の間の信号を送信する動作を含むことを特徴とする請求項１４に記載の下位基地局。
【請求項１７】
無線通信システムにおけるユーザ端末機（ＵＥ）のハンドオーバ実行方法であって、
活性化された下位基地局のうち少なくとも一つから送信されるシグナリングを検出するステップと、
前記検出されたシグナリングに対する情報を含む無線リソース制御測定報告をサービング基地局である上位基地局に送信するステップと、
ハンドオーバ対象下位基地局にハンドオーバを実行するステップと、を含み、
前記活性化された下位基地局は前記上位基地局のセルカバレッジ内に位置し、エネルギーセービングモードで前記上位基地局から第１の活性化動作の実行を指示するセル活性化リクエストを受信して前記第１の活性化動作を実行し、
前記無線リソース制御測定報告は、前記上位基地局で前記活性化された下位基地局のうち少なくとも一つの非活性化対象下位基地局と前記ハンドオーバ対象下位基地局を決定するために使用され、
前記少なくとも一つの非活性化対象下位基地局は、前記エネルギーセービングモードへ入るための非活性化動作の実行を指示するセル非活性化リクエストを受信して前記エネルギーセービングモードへ入るための非活性化動作を実行し、
前記上位基地局は、前記下位基地局のセルカバレッジを含むセルカバレッジを有し、前記下位基地局は、前記上位基地局のセルカバレッジ内に含まれることを特徴とするハンドオーバ実行方法。
【請求項１８】
前記活性化された下位基地局は、少なくとも一つの予め設定された信号に対する送受信動作を実行するための第２の活性化動作の実行を要請するセル一時活性化リクエストを受信した場合、前記第２の活性化動作を実行し、
前記第１の活性化動作は、すべての信号に対する送受信動作を実行するためのものであることを特徴とする請求項１７に記載のハンドオーバ実行方法。
【請求項１９】
前記活性化された下位基地局は、前記第２の活性化動作を実行する間に、前記セル非活性化リクエストが受信されると、前記非活性化動作を実行することを特徴とする請求項１８に記載のハンドオーバ実行方法。
【請求項２０】
前記少なくとも一つの予め設定された信号は、無線リソース制御測定のために要請される同期信号及び参照信号のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１８に記載のハンドオーバ実行方法。
【請求項２１】
前記上位基地局は、非活性化基地局リストから前記ハンドオーバ対象下位基地局に関する情報を削除し、前記ハンドオーバ対象下位基地局にハンドオーバを指示することを特徴とする請求項１７に記載のハンドオーバ実行方法。
【請求項２２】
無線通信システムにおけるユーザ端末機（ＵＥ）であって、
送信部と、
活性化された下位基地局のうち少なくとも一つから送信されるシグナリングを検出し、前記検出されたシグナリングに対する情報を含む無線リソース制御測定報告をサービング基地局である上位基地局に送信するように前記送信部を制御し、ハンドオーバ対象下位基地局にハンドオーバを実行する制御部と、を含み、
前記活性化された下位基地局は、前記上位基地局のセルカバレッジ内に位置し、エネルギーセービングモードで前記上位基地局から第１の活性化動作の実行を指示するセル活性化リクエストを受信して前記第１の活性化動作を実行し、
前記無線リソース制御測定報告は、前記上位基地局で前記活性化された下位基地局のうち少なくとも一つの非活性化対象下位基地局と前記ハンドオーバ対象下位基地局を決定するために使用され、
前記少なくとも一つの非活性化対象下位基地局は、前記エネルギーセービングモードへ入るための非活性化動作の実行を指示するセル非活性化リクエストを受信して前記エネルギーセービングモードへ入るための非活性化動作を実行し、
前記上位基地局は、前記下位基地局のセルカバレッジを含むセルカバレッジを有し、前記下位基地局は、前記上位基地局のセルカバレッジ内に含まれることを特徴とするユーザ端末機。
【請求項２３】
前記セル活性化リクエストが少なくとも一つの予め設定された信号に対する送受信動作を実行するための第２の活性化動作の実行を要請するセル一時活性化リクエストである場合、前記活性化された下位基地局は、前記第２の活性化動作を実行し、
前記第１の活性化動作は、すべての信号に対する送受信動作を実行するためのものであることを特徴とする請求項２２に記載のユーザ端末機。
【請求項２４】
前記活性化された下位基地局は、前記第２の活性化動作を実行する間に前記セル非活性化リクエストが受信されると、前記非活性化動作を実行することを特徴とする請求項２３に記載のユーザ端末機。
【請求項２５】
前記少なくとも一つの予め設定された信号は、無線リソース制御測定のために要請される同期信号及び参照信号のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項２３に記載のユーザ端末機。
【請求項２６】
前記上位基地局は、非活性化基地局リストから前記ハンドオーバ対象下位基地局に関する情報を削除し、前記ハンドオーバ対象下位基地局にハンドオーバを指示することを特徴とする請求項２２に記載のユーザ端末機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムにおける基地局の電力消費を減少させるための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、２つ以上の基地局が階層的に運営される、階層セル構造を有する無線通信システムが開発されている。このような無線通信システムの一例を、図１に示す。
【０００３】
図１は、従来技術による階層セル構造を有する無線通信システムの一例を示す。
【０００４】
図１を参照すると、無線通信システムは、上位基地局１００及び下位基地局１２０を含む。上位基地局１００は、下位基地局１２０のセルカバレッジ（Cell Coverage）を含むマクロセル（Macro Cell）カバレッジ１１０を提供する。また、下位基地局１２０は、上位基地局１００のセルカバレッジ１１０の一部に対応するセルカバレッジ１３０を有する。
【０００５】
上述した無線通信システムの構造において、上位基地局１００のセルカバレッジ１１０内の特定の地域１３０でトラフィック量（traffic load）が急増する場合に、対応する地域１３０に提供された下位基地局に基づいて基地局設備の増設又は再配置なしに増加されたトラフィックを効率的に処理することができるという長所がある。
【０００６】
無線通信システムにおいて、トラフィック量は、一定の期間（例えば、２４時間、１週間など）時間の経過とともに変化する。すなわち、ビジネスタイムゾーンのように無線通信システムの使用が頻繁な時間帯では、ユーザの増加とともに比較的多い量のトラフィックが発生し、これに反して、深夜の時間帯では比較的少ない量のトラフィックが発生する。
【０００７】
無線通信システムにおいて、トラフィック量が最も多い時間帯にもユーザに円滑なサービスを提供することができるように、基地局の容量（Capacity）は、一般的に最も多いトラフィック量が発生する時間帯のトラフィック処理を容易にできるようにする容量に設定される。
【０００８】
また、従来技術による無線通信システムにおいて、基地局は、トラフィック量が相対的に少ない時間帯にも正常のサービスを提供するための基本動作を実行する。一例として、これらの基本動作は、システム情報送信、第１及び第２の同期信号（Primary／Secondary Synchronizing Signal）送信、参照信号（Reference Signal）送信動作などを含む。
【０００９】
このような基本動作が実行されることにより、基地局では相当の量の電力が消費される。具体的に、基地局が最大トラフィックを処理するために１００％の基準電力を消費すると仮定する場合に、基準電力の約５２％が基地局において基本動作の実行のために継続的に消費される可能性がある。
【００１０】
基地局のセルカバレッジ内にトラフィックがまったく存在しない場合にも、基地局は、上記のような基本動作を実行することにより継続的に電力を消費する。特に、階層セル構造を有する無線通信システムでは、複数の下位基地局が使用され、したがって、対応するセル内の基地局の電力消費がより一層増加するという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、少なくとも上述した問題点及び／又は不都合に取り組み、少なくとも以下の便宜を提供することにある。すなわち、本発明の目的は、無線通信システムにおける基地局の電力消費を減少させる方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、階層セル構造を有する無線通信システムにおいて対応するセルカバレッジ内のトラフィック量に従って上位基地局との通信を介してスイッチのターンオン（ＯＮ）又はターンオフ（ＯＦＦ）を行うための下位基地局の電力消費を減少させる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、無線通信システムにおける上位基地局が電力消費を減少させる方法を提供する。上記方法は、エネルギーセービングモードでの下位基地局にターンオン動作の実行を指示するセル活性化リクエストを送信するステップと、無線リソース制御（ＲＲＣ）測定報告をユーザ端末機（ＵＥ）から受信するステップと、上記無線リソース制御測定報告に従って決定された、少なくとも１つのターンオフ対象基地局に上記エネルギーセービングモードへ入るためのターンオフ動作の実行を指示するセル非活性化リクエストを送信するステップとを有し、上記少なくとも１つのターンオフ対象基地局は、上記セル活性化リクエストに従って上記ターンオン動作を実行する基地局のうちの少なくとも１つを含み、上記上位基地局は、上記下位基地局のセルカバレッジを含むセルカバレッジを有する基地局を含み、上記下位基地局は、上記上位基地局のセルカバレッジに含まれた基地局を含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明の他の態様によれば、無線通信システムにおける下位基地局が電力消費を減少させる方法を提供する。上記方法は、エネルギーセービングモードにおいて上位基地局からターンオン動作の実行を指示するセル活性化リクエストを受信するステップと、上記セル活性化リクエストに従って上記ターンオン動作を実行するステップと、上記上位基地局から上記エネルギーセービングモードへ入るためのターンオフ動作の実行を指示するセル非活性化リクエストを受信すると、上記ターンオフ動作を実行するステップとを有し、上記上位基地局は、上記下位基地局のセルカバレッジを含むセルカバレッジを有する基地局を含み、上記下位基地局は、上記上位基地局のセルカバレッジ内に含まれた基地局を含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明のさらに他の態様によれば、無線通信システムにおける上位基地局を提供する。上記上位基地局は、ユーザ端末機（ＵＥ）から無線リソース制御（ＲＲＣ）測定報告を受信する受信部と、エネルギーセービングモードでの下位基地局にターンオン動作の実行を指示するセル活性化リクエストを送信し、上記無線リソース制御測定報告に従って決定された、少なくとも１つのターンオフ対象基地局に上記エネルギーセービングモードへ入るためのターンオフ動作の実行を指示するセル非活性化リクエストを送信する基地局インターフェース部とを有し、上記少なくとも１つのターンオフ対象基地局は、上記セル活性化リクエストに従って上記ターンオン動作を実行する基地局の中の少なくとも１つを含み、上記上位基地局は、上記下位基地局のセルカバレッジを含むセルカバレッジを有する基地局を含み、上記下位基地局は、上記上位基地局のセルカバレッジ内に含まれた基地局を含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明のさらなる他の態様によれば、無線通信システムにおける下位基地局を提供する。上記下位基地局は、エネルギーセービングモードにおいて上位基地局からターンオン動作の実行を指示するセル活性化リクエストを受信する基地局インターフェース部と、上記セル活性化リクエストに従って上記ターンオン動作を実行し、上記基地局インターフェース部を介して上記上位基地局から上記エネルギーセービングモードへ入るためのターンオフ動作の実行を指示するセル非活性化リクエストを受信すると、上記ターンオフ動作を実行する制御部とを有し、上記上位基地局は、上記下位基地局のセルカバレッジを含むセルカバレッジを有する基地局を含み、上記下位基地局は、上記上位基地局のセルカバレッジに含まれた基地局を含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明のさらなる他の１つの態様によれば、無線通信システムにおける下位基地局が電力消費を減少させる方法を提供する。上記方法は、セルカバレッジ内のトラフィック量を周期的にモニタリングするステップと、上記セルカバレッジ内のトラフィックの収容のためのリクエストを上位基地局に送信するステップと、上記トラフィックの収容が可能であることを示すメッセージが上記上位基地局から受信される場合にターンオフ動作を実行するステップとを有し、上記上位基地局は上記下位基地局のセルカバレッジを含むセルカバレッジを有する基地局を含み、上記下位基地局は上記上位基地局のセルカバレッジ内に含まれた基地局を含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明のさらにまた他の態様によれば、無線通信システムにおける上位基地局の電力消費を減少させる方法を提供する。上記方法は、下位基地局のセルカバレッジ内のトラフィックの収容のためのリクエストが上記下位基地局から受信される場合に、残っている空き容量を確認するステップと、上記残っている空き容量に基づいて上記トラフィックが追加で収容されるか否かを決定するステップと、上記決定の結果に従って上記リクエストに対応する応答を上記下位基地局に送信するステップとを有し、上記上位基地局は上記下位基地局のセルカバレッジを含むセルカバレッジを有する基地局を含み、上記下位基地局は上記上位基地局のセルカバレッジに含まれた基地局を含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明のさらにまた他の態様によれば、無線通信システムにおける下位基地局を提供する。上記下位基地局は、上位基地局と通信を実行する基地局インターフェース部と、セルカバレッジ内のトラフィック量を周期的にモニタリングし、上記基地局インターフェース部を制御することにより上記セルカバレッジ内のトラフィックの収容のためのリクエストを上記上位基地局に送信し、上記トラフィックの収容が可能であることを示すメッセージが上記上位基地局から受信される場合に、ターンオフ動作を実行する制御部とを有し、上記上位基地局は上記下位基地局のセルカバレッジを含むセルカバレッジを有する基地局を含み、上記下位基地局は上記上位基地局のセルカバレッジ内に含まれた基地局を含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明のさらにその他の態様によれば、無線通信システムにおける上位基地局を提供する。上記上位基地局は、下位基地局と通信を実行する基地局インターフェース部と、上記下位基地局のセルカバレッジ内のトラフィックの収容のためのリクエストが上記下位基地局から受信される場合に、残っている空き容量を確認し、上記残っている空き容量に基づいて上記トラフィックが追加で収容されるか否かを決定し、上記決定の結果に従って、上記基地局インターフェース部を制御することにより上記リクエストに対応する応答を上記下位基地局に送信する制御部とを有し、上記上位基地局は、上記下位基地局のセルカバレッジを含むセルカバレッジを有する基地局を含み、上記下位基地局は上記上位基地局のセルカバレッジ内に含まれた基地局を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の実施形態によると、階層セル構造を有する無線通信システムにおいて、下位基地局は、自身のセルカバレッジ内のトラフィック量に従って上位基地局との通信を通してターンオン又はターンオフを行うことができる。したがって、無線通信システムで消費される電力を減少させることができる。また、無線通信プロバイダーは、設備投資コストに比べて運営コストを減少させることによりさらに経済的に無線通信システムを運用することができる。
【００２２】
本発明の実施形態の上述した及び他の様相、特徴、及び利点は、以下の添付図面が併用された後述の詳細な説明から、より一層明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来技術による階層セル構造を有する無線通信システムを示す。
【図２Ａ】本発明の実施形態によるホットゾーン（ＨＺ）基地局がターンオフ動作を実行する階層セル構造を有する無線通信システムを示す。
【図２Ｂ】本発明の実施形態によるＨＺ基地局がターンオン動作を実行する階層セル構造を有する無線通信システムを示す。
【図３】本発明の実施形態による階層セル構造を有する無線通信システムにおけるＨＺ基地局のターンオフ動作のための信号フロー図である。
【図４】本発明の実施形態による階層セル構造を有する無線通信システムにおけるＨＺ基地局のターンオン動作のための信号フロー図である。
【図５】本発明の実施形態によるマクロ基地局の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態によるＨＺ基地局の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施形態によるＨＺ基地局の動作モード間の遷移を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
添付の図面を参照した下記の説明は、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるような本発明の実施形態の包括的な理解を助けるために提供されたものであり、この理解を助けるための様々な特定の詳細を含むが、単なる１つの実施形態に過ぎない。従って、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、ここに説明する実施形態の様々な変更及び修正が可能あるということは、当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。また、明瞭性と簡潔性の観点から、当業者に良く知られている機能や構成に関する具体的な説明は、省略する。
【００２５】
次の説明及び請求項に使用する用語及び単語は、辞典的意味に限定されるものではなく、発明者により本発明の理解を明確にし且つ一貫性を保てるようにするために使用される。従って、特許請求の範囲とこれと均等なものに基づいて定義されるものであり、本発明の実施形態の説明は、単に実施例を提供するためのものであって、本発明の目的を限定するものでないことは、本発明の技術分野における通常の知識を持つ者に明らかである。
【００２６】
英文明細書に記載の“ａ”、“ａｎ”、及び“ｔｈｅ”、すなわち単数形は、文脈中に特記で明示されない限り、複数形を含むことは、当業者にはわかることである。したがって、例えば、“コンポーネント表面（a  component  surface）”との記載は、１つ又は複数の表面を含む。
【００２７】
本発明の実施形態は、無線通信システムにおける基地局の電力消費を減少させる方法を提供する。具体的に、本発明の実施形態は、階層セル構造を有する無線通信システムにおいて自身のセルカバレッジ内のトラフィック量の変化に従って上位基地局との通信を通じてターンオン又はターンオフを行う下位基地局の電力消費を減少させる方法を提供する。
【００２８】
本発明の実施形態による無線通信システムは、例えば、上位基地局であるマクロ基地局のセルカバレッジ内に下位基地局であるホットゾーン（Hot zone：以下、“ＨＺ”と称する）基地局が含まれる階層的セル構造を含む。しかしながら、無線通信システムがマクロ基地局及びピコ（pico）基地局、マクロ基地局及びフェムト（femto）基地局、マクロ基地局及び中継（Relay）基地局などを含む階層的なセル構造を含むことができることは当業者に自明である。
【００２９】
ＨＺ基地局は、マクロ基地局のセルカバレッジ内に大容量データトラフィック密集地域のユーザにサービスを提供するために追加的に設置された基地局を意味する。ＨＺ基地局は、マクロ基地局と類似した機能を実行するが、マクロ基地局より相対的に小さいセルカバレッジ及び相対的に小さい送信出力を有することを特徴とする。
【００３０】
ＨＺ基地局は、地域の特性及び設置目的に従って様々に実現されるとよい。例えば、ＨＺ基地局は、高層建築物又はショッピングモールなどのような建物内で提供されるか、又は室外（例えば、キャンパス、遊園地、ダウンタウンオフィス地域など）で提供されるとよい。
【００３１】
１つの実施形態において、ＨＺ基地局が次のように運用されるものと仮定する。
【００３２】
−  業務／営業時間中のようにＨＺ基地局のセルカバレッジ内のトラフィック量が多い場合に、ＨＺ基地局は、スイッチオン状態を保持し、ユーザ端末機（User Equipment：ＵＥ）にサービスを提供する。
【００３３】
−  夜間又は週末／休日の間にＨＺ基地局のセルカバレッジ内のトラフィック量が少ない場合に、ＨＺ基地局はターンオフされる。また、ＨＺ基地局からサービスの提供を受けたＵＥは、上位基地局であるマクロ基地局にハンドオーバされることにより連続したサービスの提供を受ける。
【００３４】
−  業務／営業時間の開始に従ってＨＺ基地局のセルカバレッジ内のトラフィック量が増加する場合に、マクロ基地局は、ターンオフ状態を維持するＨＺ基地局の中で対応するセルカバレッジ内のトラフィック量の増加が予想されるＨＺ基地局を感知し、この感知されたＨＺ基地局をターンオンさせる。このターンオンされたＨＺ基地局は、自身のセルカバレッジ内のＵＥにサービスを直接提供する。
【００３５】
ＨＺ基地局の動作は、次のような２種類の動作に大別されるとよい。      
【００３６】
−  ＨＺ基地局のセルカバレッジ内のトラフィック量がしきい値以下に減少した場合に、ＨＺ基地局は、電力消費を減少させるためにターンオフ動作を実行する。
【００３７】
−  セルカバレッジ内のトラフィック量がこのしきい値以上に増加した場合に、ターンオフされているＨＺ基地局はターンオン動作を実行する。
【００３８】
ターンオフ動作は、マクロ基地局との通信のための構成部（例えば、Ｘ２インターフェース部、Ｓ１インターフェース部、又はバックホール（Backhaul）ユニット）を除外した構成部（例えば、無線通信のための送受信部）の電源を終了させる動作を示す。また、ターンオン動作は、電源が終了した構成部の電源を再開する動作を示す。
【００３９】
したがって、ＨＺ基地局は、ターンオフ動作を通して不必要な電力消費を減少させ、無線通信に従うすべての信号をＵＥに送信することにより自身のセルカバレッジ内のＵＥにサービスを提供することができるという長所がある。
【００４０】
以下、図２Ａ及び図２Ｂを参照して、ＨＺ基地局が上述した２種類の動作を実行する無線通信システムについて具体的に説明する。
【００４１】
まず、図２Ａは、本発明の実施形態によるＨＺ基地局のターンオフ動作が実行される階層セル構造を有する無線通信システムを示す。
【００４２】
図２Ａを参照すると、無線通信システムは、マクロ基地局（Macro eNodeB）２００、第１のＨＺ基地局（Hot Zone eNodeB）２１０、及び第２のＨＺ基地局２２０を含む。
【００４３】
マクロ基地局２００は、Ｘ２インターフェース、Ｓ１インターフェース、又はバックホールユニットのような基地局インターフェースを通して第１のＨＺ基地局２１０及び第２のＨＺ基地局２２０に接続される。便宜上、マクロ基地局２００がバックホールユニットを通して第１のＨＺ基地局２１０及び第２のＨＺ基地局２２０に接続される場合を、例を挙げて説明する。
【００４４】
マクロ基地局２００は、バックホールユニットを通して第１のＨＺ基地局２１０及び第２のＨＺ基地局２２０と有線上でバックホールメッセージなどを交換することができる。
【００４５】
第１のＨＺ基地局２１０及び第２のＨＺ基地局２２０は、マクロ基地局２００と通信を実行し、ターンオン又はターンオフ動作を実行する。また、第１のＨＺ基地局２１０及び第２のＨＺ基地局２２０がターンオフされる場合にも、第１のＨＺ基地局２１０及び第２のＨＺ基地局２２０がマクロ基地局２００と通信を実行することができるようにするインターフェース、例えば、バックホールインターフェースはターンオンを維持する。
【００４６】
図２Ａにおいて、第１のＨＺ基地局２１０は、セルカバレッジ２１５内にＵＥが存在しないことを感知し、ターンオフ動作を実行する。また、第２のＨＺ基地局２２０のセルカバレッジ２２５内のトラフィック量がしきい値より小さい場合には、第２のＨＺ基地局２２０は、ＵＥ２３０がそのセルカバレッジ２２５内に存在してもターンオフ動作を実行する。この際に、セルカバレッジ２２５内のＵＥ２３０は、第２のＨＺ基地局２２０がターンオフされるに従って、マクロ基地局２００へのハンドオーバを実行することによりマクロ基地局２００からサービスの提供を受ける。
【００４７】
マクロ基地局２００は、自身のセルカバレッジ２０５内にターンオフされたＨＺ基地局のリスト、すなわち、ターンオフＨＺリスト２０５を記憶し管理する。例えば、図２Ａは、マクロ基地局２００が第１のＨＺ基地局２１０及び第２のＨＺ基地局２２０の情報をターンオフＨＺリスト２５０に記憶し管理することを示す。
【００４８】
図２Ａに示すように、第１のＨＺ基地局２１０及び第２のＨＺ基地局２２０がターンオフされた後に、第１のＨＺ基地局２１０及び第２のＨＺ基地局２２０は、図２Ｂに示すようにターンオンされるとよい。
【００４９】
図２Ｂは、本発明の実施形態によるＨＺ基地局のターンオン動作が実行される階層セル構造を有する無線通信システムを示す。図２Ｂの無線通信システムは、図２Ａの無線通信システムと同一の構成を有する。
【００５０】
図２Ｂを参照すると、図２Ａに示すように、第１のＨＺ基地局２１０及び第２のＨＺ基地局２２０がターンオフされた状態において第１のＨＺ基地局２１０及び第２のＨＺ基地局２２０の各々は、自身のセルカバレッジ２１５、２２５内のトラフィック量を確認する。また、第１のＨＺ基地局２１０及び第２のＨＺ基地局２２０の各々は、この確認されたトラフィック量に従ってターンオン動作を実行するか否かを決定する。
【００５１】
例えば、図２Ａの状態で確認されたトラフィック量がしきい値より少ないものと判定される場合に、第１のＨＺ基地局２１０は、ＵＥ２１３が自身のセルカバレッジ２１５内に存在してもターンオフ状態を維持する。したがって、ＵＥ２１３は、マクロ基地局２００からサービスの提供を受ける。
【００５２】
第２のＨＺ基地局２２０のセルカバレッジ２２５内のＵＥの個数が図２Ａの状態に比べて増加するので、この確認されたトラフィック量がしきい値より多いものと判定される場合に、第２のＨＺ基地局２２０はターンオン動作を実行する。また、第２のＨＺ基地局２２０がターンオンされた後に、自身のセルカバレッジ２２５内のＵＥ２３０、２４０にサービスを直接提供する。
【００５３】
第１のＨＺ基地局２１０のセルカバレッジ２１５内のトラフィック量が増加する場合に、第１のＨＺ基地局２１０は、ターンオン動作を実行し、自身のセルカバレッジ２１５内のＵＥにサービスを直接提供することもできる。
【００５４】
第２のＨＺ基地局２２０がターンオン動作を実行するので、マクロ基地局２００は、ターンオフＨＺリスト２５０から第２のＨＺ基地局２２０のデータを削除する。したがって、第１のＨＺ基地局２１０のデータだけがターンオフＨＺリスト２５０に記憶される。
【００５５】
次いで、図３を参照して本発明の実施形態による階層セル構造を有する無線通信システムにおけるＨＺ基地局のターンオフ動作を説明する。
【００５６】
図３は、本発明の実施形態による階層セル構造を有する無線通信システムにおけるＨＺ基地局のターンオフ動作のための信号フロー図である。
【００５７】
信号フローは、マクロ基地局３００、ＨＺ基地局３１０、及びＵＥ３２０間で発生する。マクロ基地局３００、ＨＺ基地局３１０、及びＵＥ３２０は、図２Ａのマクロ基地局２００、第２のＨＺ基地局２２０、及びＵＥ２３０にそれぞれ対応する。
【００５８】
ステップ３３０において、ＨＺ基地局３１０は、自身のセルカバレッジ内のＵＥ３２０とアップリンク（Uplink：ＵＬ）及びダウンリンク（Downlink：ＤＬ）データを送受信する。ステップ３３２において、ＨＺ基地局３１０は、自身のセルカバレッジ内のトラフィック量が所定の期間の間にしきい値以下であるか否かを周期的にモニタリングする。例えば、ＨＺ基地局３１０は、最近の一定の期間内にセル内のユーザに割り当てられたリソースブロック（Resource Block）の総和がしきい値以下であるか否かをモニタリングする。
【００５９】
モニタリングの結果として、モニタリングされたトラフィック量が所定の期間の間にしきい値以下である場合に、ステップ３３４において、ＨＺ基地局３１０は、バックアップリクエストメッセージ（Back-up Request Message）をマクロ基地局３００に送信する。
【００６０】
バックアップリクエストメッセージは、ＨＺ基地局３１０のセルカバレッジ内のトラフィック量情報を含み、このトラフィック量情報は、例えば、割り当てられた帯域幅の合計、割り当てられた副搬送波の合計、又は割り当てられたリソースブロックの合計のようなリソース割り当て情報を含むことができる。
【００６１】
ＨＺ基地局３１０は、例えば、ＯＡ＆Ｍ（Operation, Administration, and Maintenance）サーバから、マクロ基地局３００が上位基地局であることを示す情報を取得することができる。これとは異なり、ＨＺ基地局３１０は、ハンドオーバ準備（Preparation）対象基地局に関する頻度数統計情報に基づいて頻度数が最も高い基地局を自身のセルカバレッジと重複する（Overlay）上位基地局として判定することができる。
【００６２】
このバックアップリクエストメッセージを受信したマクロ基地局３００は、ステップ３３６において、自身の空き容量を確認した後に、ＨＺ基地局３１０のセルカバレッジ内のトラフィックを追加で収容することができるか否かを判定する。ステップ３３６が実行される間に、ステップ３３８において、ＨＺ基地局３１０及びＵＥ３２０は、ＵＬ及びＤＬデータを送受信する。
【００６３】
自身の空き容量がＨＺ基地局３１０のセルカバレッジ内のトラフィックを追加で収容することができるものと判定する場合に、マクロ基地局３００は、ステップ３４０に進み、バックアップ応答メッセージをＨＺ基地局３１０に送信する。
【００６４】
これとは異なり、マクロ基地局３００は、自身の空き容量がＨＺ基地局３１０のセルカバレッジ内のトラフィックを追加で収容することができないものと判定する場合に、図３に図示しなかったが、バックアップ失敗メッセージをＨＺ基地局３１０に送信する。
【００６５】
ＨＺ基地局３１０は、このバックアップ失敗メッセージを受信する場合に、所定のバックオフ時間（Ｔｂａｃｋ＿ｏｆｆ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ＯＦＦ）の間にバックアップリクエストメッセージをマクロ基地局３００に送信しない。
【００６６】
しかしながら、ＨＺ基地局３１０は、このバックアップ応答メッセージを受信する場合に、ステップ３４２において、送信（ＴＸ）電力を時間が経過するにつれて段階的に減少させる。このバックアップ応答メッセージは、ＨＺ基地局３１０がターンオフ動作を実行するか否かを示す情報、時間とともに減少する電力減少量（例えば、△Ｐｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）に関する情報、及びＴＸ電力を減少させなければならない時間間隔を示す時間間隔情報などを含む。
【００６７】
これに従って、ＨＺ基地局３１０は、このバックアップ応答メッセージに含まれている情報に基づいてターンオフ動作を実行しなければならないことを判定し、時間間隔情報に従う単位時間ごとにＴＸ電力を△Ｐｒｅｄｕｃｔｉｏｎだけ減少させることができる。
【００６８】
ＨＺ基地局３１０がＴＸ電力を減少させる場合に、ＵＥ３２０は、ＨＺ基地局３１０から受信された信号の強度が弱くなることを感知し、したがって、マクロ基地局３００へのハンドオーバを実行しなければならないことを判定する。したがって、ステップ３４４において、ＵＥ３２０は、ＨＺ基地局３１０からマクロ基地局３００へのハンドオーバを実行する。
【００６９】
一実施形態において、ＵＥは、ＨＺ基地局３１０によりマクロ基地局３００に強制的にハンドオーバされることもある。この場合に、ＨＺ基地局３１０のＴＸ電力を段階的に減少させる処理は省略されてもよい。
【００７０】
ステップ３４４において、このハンドオーバが完了すると、マクロ基地局３００及びＵＥ３２０は、ステップ３４６においてＵＬ及びＤＬデータを送受信する。すなわち、ＵＥ３２０は、マクロ基地局３００からサービスの提供を受ける。
【００７１】
ＴＸ電力を減少させる時間間隔が最後の時点（Ｐｒｅｄｕｃｔｉｏｎ＿ｍｉｎ）に到達する場合に、ＨＺ基地局３１０は、ステップ３４８において、バックアップ完了メッセージをマクロ基地局３００に送信する。
【００７２】
マクロ基地局３００へのハンドオーバを実行しない他のＵＥが存在する場合に、ＨＺ基地局３１０は、対応するＵＥをマクロ基地局３００にハンドオーバさせる動作を実行する。
【００７３】
また、ステップ３３０乃至ステップ３４８が完了する場合に、ＨＺ基地局３１０は、ステップ３５０においてターンオフ動作を実行する。
【００７４】
ステップ３５０において、バックアップ完了メッセージをＨＺ基地局３２０から受信したマクロ基地局３００は、ステップ３５２において、ＨＺ基地局３１０のＩＤをターンオフＨＺリストに付加することによりターンオフＨＺリストをアップデートする。
【００７５】
上述したようなターンオフ動作を通して、ＨＺ基地局３１０は、トラフィック量が少ない場合に電力が不必要に消費されることを便利に防止することができる。
【００７６】
以下、図４を参照して、本発明の実施形態による階層セル構造を有する無線通信システムにおけるＨＺ基地局のターンオン動作について説明する。
【００７７】
図４は、本発明の実施形態による階層セル構造を有する無線通信システムにおけるＨＺ基地局のターンオン動作のための信号フロー図である。
【００７８】
信号フローは、マクロ基地局４００、第１のＨＺ基地局４１０、第２のＨＺ基地局４２０、及びＵＥ４３０間で発生する。マクロ基地局４００、第１のＨＺ基地局４１０、第２のＨＺ基地局４２０、及びＵＥ４３０は、図２Ｂのマクロ基地局２００、第１のＨＺ基地局２１０、第２のＨＺ基地局２２０、及びＵＥ２３０にそれぞれ対応する。
【００７９】
また、図４の手順は、図３のターンオフ動作に続いて実行されることができる。例えば、図４の手順は、第１のＨＺ基地局４１０及び第２のＨＺ基地局４２０がすべてターンオフされ、第２のＨＺ基地局４２０がマクロ基地局４００からサービスの提供を受ける場合に実行されるとよい。
【００８０】
図４を参照すると、ステップ４４０において、マクロ基地局４００は、ターンオフ状態に従ってエネルギーセービングモード（Energy Saving Mode）に入った第２のＨＺ基地局４２０のセルカバレッジ内のＵＥ４３０とＵＬ及びＤＬデータを送受信する。すなわち、マクロ基地局４００は、サービスをＵＥ４３０に提供する。
【００８１】
ステップ４４２において、マクロ基地局４００は、サービスをＵＥ４３０に提供しつつ自身のセルカバレッジ内のトラフィック量を周期的にモニタリングする。例えば、マクロ基地局４００は、最近の一定の期間内にセル内のユーザに割り当てられたリソースブロックの総和がしきい値以上であるか否かをモニタリングする。
【００８２】
マクロ基地局４００のセルカバレッジ内のトラフィック量が所定の期間の間にしきい値以上である場合に、ステップ４４４において、マクロ基地局４００は、ターンオフＨＺリストに記憶されたＨＺ基地局、すなわち、一時的なターンオン動作を要請する一時的なセル活性化リクエスト（Temporary Cell Activation Request）を第１のＨＺ基地局４１０及び第２のＨＺ基地局４２０に送信する。ステップ４４４におけるセル一時活性化リクエスト送信は、マクロ基地局４００が第１のＨＺ基地局４１０及び第２のＨＺ基地局４２０のうちで自身のセルカバレッジ内のトラフィックを分散させるための基地局を選択するために実行される。
【００８３】
セル一時活性化リクエストは、マクロ基地局４００のセルカバレッジ内のターンオフ状態である第１のＨＺ基地局４１０及び第２のＨＺ基地局４２０が所定の期間の間のターンオン動作に対応する一時的なターンオン動作を実行するように指示するために使用される。
【００８４】
ステップ４４６において、セル一時活性化リクエストを受信した第１のＨＺ基地局４１０及び第２のＨＺ基地局４２０は、セル一時活性化応答をマクロ基地局４００に送信する。この時に、一時的なターンオン動作が不可能である場合には、第１のＨＺ基地局４１０及び第２のＨＺ基地局４２０は、セル一時活性化失敗メッセージをマクロ基地局４００に送信する。その後に、マクロ基地局４００は、セル一時活性化失敗メッセージを送信したＨＺ基地局を、トラフィックを分散するターンオン対象基地局から除外する。
【００８５】
第１のＨＺ基地局４１０及び第２のＨＺ基地局４２０がセル一時活性化応答を送信した後に、第１のＨＺ基地局４１０及び第２のＨＺ基地局４２０は、ステップ４４８及びステップ４５０でセル一時活性化リクエストで定義されたパラメータに従って一時的なターンオン動作を実行する。
【００８６】
このセル一時活性化リクエストは、一時的なターンオン動作が実行される時間間隔を示す時間間隔情報及びＴＸ電力情報を含む。したがって、第１のＨＺ基地局４１０及び第２のＨＺ基地局４２０は、この時間間隔情報に従う時間間隔の間にＴＸ電力情報に従うＴＸ電力を使用して一時的なターンオン動作を実行する。
【００８７】
ＨＺ基地局別に一時的なターンオン動作を実行する時間は、同一であってもよく又は異なっていてもよい。また、この一時的なターンオン動作の間に、第１のＨＺ基地局４１０及び第２のＨＺ基地局４２０は、ステップ４５２において、制御チャネルを通して同期信号又はパイロット信号のような参照（Reference）信号を含む制御信号をＵＥ４３０に送信することができる。
【００８８】
ＵＥ４３０は、第１のＨＺ基地局４１０及び第２のＨＺ基地局４２０から受信される制御信号に基づいて自身と最も隣接した位置にあるＨＺ基地局を識別する。具体的に、ＵＥ４３０は、第１のＨＺ基地局４１０及び第２のＨＺ基地局４２０から受信された制御信号の強度、すなわち、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）レベルを測定する。ＵＥ４３０は、第１のＨＺ基地局４１０及び第２のＨＺ基地局４２０のうちでさらに大きいＲＳＲＰレベルに対応する基地局を自身と最も隣接した位置にあるＨＺ基地局として識別する。
【００８９】
図４において、ＵＥ４３０が第２のＨＺ基地局４２０のセルカバレッジ内にあるので、第２のＨＺ基地局４２０は、ＵＥ４３０と最も隣接した位置にある基地局として識別される。
【００９０】
ステップ４５４において、ＵＥ４３０は、この識別されたＨＺ基地局に関する情報、例えば、第２のＨＺ基地局４２０のＩＤ及びあらかじめ測定されたＲＳＲＰレベル情報を含む無線リソース制御（Radio Resource Control：ＲＲＣ）測定報告をマクロ基地局４００に送信する。
【００９１】
その後に、マクロ基地局４００は、ＵＥ４３０が送信したＲＲＣ測定報告に基づいて、ステップ４５６においてターンオン対象ＨＺ基地局を決定する。この時に、マクロ基地局４００は、このＲＲＣ測定報告だけでなく、ターンオン候補ＨＺ基地局に従うＵＥの数及びサービス品質リクエスト（Quality of Service（ＱｏＳ）requirement）情報を追加で使用することができる。
【００９２】
マクロ基地局４００は、ＲＲＣ測定報告に含まれているＨＺ基地局のＩＤをターンオフＨＺリスト内に記憶されたＨＺ基地局のＩＤと比較することにより、ＵＥ４３０がどのＨＺ基地局のセルカバレッジ内に位置するかを判定する。また、マクロ基地局４００は、ＲＳＲＰレベル情報に基づいて対応するＨＺ基地局の無線環境を予測する。
【００９３】
マクロ基地局４００は、ステップ４５８において、エネルギーセービングモードでのターンオン対象ＨＺ基地局である第２のＨＺ基地局４２０がターンオン動作を実行することを指示するセル活性化リクエスト（Cell activation Request）を送信し、ステップ４６０において、残りの候補ＨＺ基地局、すなわち、第１のＨＺ基地局４１０がエネルギーセービングモードへの進入のためのターンオフ動作を実行することを指示するセル非活性化リクエスト（Cell Deactivation Request）を送信する。
【００９４】
このセル活性化リクエストを受信すると、第２のＨＺ基地局４２０は、ステップ４６２において、ターンオン動作を実行することにより正常の基地局動作を実行する。このセル非活性化リクエストを受信した第１のＨＺ基地局４１０は、ステップ４６４において一時的なターンオン動作を終了し、ターンオフ動作を実行する。
【００９５】
また、ステップ４６６において、マクロ基地局４００は、ターンオフＨＺリストから第２のＨＺ基地局４２０のＩＤを削除することによりこのターンオフＨＺリストをアップデートする。
【００９６】
ＵＥ４３０は、ステップ４６８において、マクロ基地局４００からターンオンされた第２のＨＺ基地局４２０へのハンドオーバを実行する。このようなハンドオーバは、ステップ４５４において、このＲＲＣ測定報告に基づいて、マクロ基地局４００又はターンオンされた第２のＨＺ基地局４２０により初期化されることができる。
【００９７】
このハンドオーバが完了すると、ステップ４７０において、ＵＥ４３０は、第２のＨＺ基地局４２０とＵＬ及びＤＬデータを送受信する。したがって、ＵＥ４３０は、第２のＨＺ基地局４２０からサービスの提供を受ける。
【００９８】
図４において、バックホールを通して送信されたメッセージは実線で表示され、無線通信を通して送信されるメッセージは点線で表示される。すなわち、バックホールインターフェースを通した通信は、マクロ基地局４００と第１のＨＺ基地局４１０及び第２のＨＺ基地局４２０との間で実行され、無線インターフェースを通した無線通信は、マクロ基地局４００とＵＥ４３０との間及び第１のＨＺ基地局４１０及び第２のＨＺ基地局４２０とＵＥ４３０との間で実行される。
【００９９】
次いで、図５を参照して本発明の実施形態によるマクロ基地局の構成について説明する。
【０１００】
図５は、本発明の実施形態によるマクロ基地局の構成を示すブロック図である。
【０１０１】
図５を参照すると、マクロ基地局は、送信部５００、受信部５０２、基地局インターフェース部５０４、メモリ５０６、及び制御部５０８を含む。
【０１０２】
送信部５００は、ＤＬデータをＵＥに送信する。受信部５０２は、ＵＥから送信されるＵＬデータを受信する。
【０１０３】
基地局インターフェース部５０４は、マクロ基地局のセルカバレッジ内に存在するＨＺ基地局との通信を実行するためのインターフェースを提供する。
【０１０４】
メモリ５０６は、マクロ基地局のセルカバレッジ内にターンオフされたＨＺ基地局のリストであるターンオフＨＺリストを記憶する。
【０１０５】
制御部５０８は、送信部５００、受信部５０２、基地局インターフェース部５０４、及びメモリ５０６を制御し、マクロ基地局の全般的な動作を制御する。
【０１０６】
制御部５０８は、バックアップリクエストメッセージをＨＺ基地局から受信すると、バックアップリクエストメッセージに含まれているトラフィック量情報に基づいて自身の残っている空き容量を確認し、ＨＺ基地局のセルカバレッジ内のトラフィックを収容することができるか否かを判定する。
【０１０７】
残っている空き容量がＨＺ基地局のセルカバレッジ内のトラフィックを収容することができるものと判定される場合に、制御部５０８は、バックアップ応答メッセージをＨＺ基地局に送信する。しかしながら、残っている空き容量がＨＺ基地局のセルカバレッジ内のトラフィックを収容することができないものと判定される場合に、制御部５０８は、バックアップ失敗メッセージをＨＺ基地局に送信する。
【０１０８】
ＨＺ基地局又はＨＺ基地局のセルカバレッジ内に位置したＵＥがマクロ基地局にハンドオーバを要請する場合に、制御部５０８は、ハンドオーバを実行した後にサービスをＵＥに提供する。バックアップ完了メッセージをＨＺ基地局から受信すると、制御部５０８は、ＨＺ基地局がターンオフされることを判定し、メモリ５０６に記憶されたターンオフＨＺリストをアップデートする。すなわち、制御部５０８は、メモリ５０６に記憶されたターンオフＨＺリストから対応するＨＺ基地局のＩＤを追加する。
【０１０９】
一方、マクロ基地局のセルカバレッジ内のＨＺ基地局がすべてターンオフされた状態において、制御部５０８は、ＨＺ基地局のセルカバレッジ内に位置したＵＥにサービスを提供することができる。このような状態において、制御部５０８は、マクロ基地局のセルカバレッジ内のトラフィック量を周期的にモニタリングする。
【０１１０】
マクロ基地局のセルカバレッジ内のトラフィック量が所定の期間の間にしきい値以上である場合に、制御部５０８は、ターンオフＨＺリストに記憶されたＨＺ基地局にターンオン動作の実行を指示するセル活性化リクエストを送信する。また、制御部５０８は、ＨＺ基地局からセル一時活性化応答メッセージ又はセル一時活性化失敗メッセージを受信する。ここで、制御部５０８は、セル一時活性化失敗メッセージを送信したＨＺ基地局を、トラフィックを分散するターンオン対象基地局から除外する。
【０１１１】
セル一時活性化応答メッセージを送信したＨＺ基地局の中の１つのセルカバレッジ内に位置したＵＥからＲＲＣ測定報告を受信すると、制御部５０８は、この受信されたＲＲＣ測定報告に基づいてターンオン対象ＨＺ基地局を決定する。
【０１１２】
制御部５０８は、この決定されたターンオン対象ＨＺ基地局にセル活性化リクエストを送信し、セル非活性化リクエストを残りのＨＺ基地局に送信する。その後に、制御部５０８は、この決定されたターンオン対象ＨＺ基地局のＩＤをターンオフＨＺリストから削除することによりターンオフＨＺリストをアップデートする。
【０１１３】
その後に、制御部５０８は、ＲＲＣ測定報告を送信したＵＥがこの決定されたターンオン対象ＨＺ基地局にハンドオーバすることができるようにハンドオーバ処理を実行する。ここで、このハンドオーバ処理は、このＲＲＣ測定報告に基づいて、制御部５０８又はこの決定されたターンオン対象ＨＺ基地局により初期化されるとよい。
【０１１４】
次いで、本発明の実施形態によるＨＺ基地局の構成を、図６を参照して説明する。
【０１１５】
図６は、本発明の実施形態によるＨＺ基地局の構成を示すブロック図である。
【０１１６】
図６を参照すると、ＨＺ基地局は、送信部６００、受信部６０２、基地局インターフェース部６０４、及び制御部６０６を含む。
【０１１７】
送信部６００は、制御信号を含むＤＬデータをＵＥに送信し、受信部６０２は、ＵＥにより送信されるＵＬデータを受信する。
【０１１８】
基地局インターフェース部６０４は、ＨＺ基地局のセルカバレッジを含むマクロ基地局との通信を実行するためのインターフェースを提供する。
【０１１９】
制御部６０６は、送信部６００、受信部６０２、及び基地局インターフェース部６０４を制御し、ＨＺ基地局の全般的な動作を制御する。
【０１２０】
制御部６０６は、ＨＺ基地局のセルカバレッジ内に位置したＵＥとＵＬ及びＤＬデータを送受信する。また、制御部６０６は、ＨＺ基地局のセルカバレッジ内のトラフィック量が所定の期間の間にしきい値以下であるか否かを周期的にモニタリングする。このトラフィック量が所定の期間の間にしきい値以下である場合に、制御部６０６は、バックアップリクエストメッセージをマクロ基地局に送信する。
【０１２１】
ここで、マクロ基地局からバックアップ失敗メッセージを受信すると、制御部６０６は、所定のバックオフ期間の間にバックアップリクエストメッセージをマクロ基地局に送信しない。
【０１２２】
また、バックアップ応答メッセージをマクロ基地局から受信すると、制御部６０６は、バックアップ応答メッセージに含まれている電力減少量情報及び時間間隔情報に基づいて、この時間間隔情報に従う単位時間ごとに電力減少量情報に従う電力減少量だけＴＸ電力を減少させる。
【０１２３】
上述したように、ＴＸ電力が減少する場合に、ＵＥは、マクロ基地局へのハンドオーバを実行する。したがって、制御部６０６は、ＵＥがマクロ基地局にハンドオーバすることができるようにする動作を実行する。
【０１２４】
ＴＸ電力を減少させる時間間隔が最後の時点に到達する場合に、制御部６０６は、バックアップ完了メッセージをマクロ基地局に送信する。この時に、マクロ基地局へのハンドオーバを実行しない他のＵＥが存在する場合に、制御部６０６は、対応するＵＥがマクロ基地局にハンドオーバすることができるようにする動作を実行する。
【０１２５】
また、上述したような動作がすべて完了した後に、制御部６０６はターンオフ動作を実行する。
【０１２６】
一方、ターンオフ状態において、セル一時活性化リクエストをマクロ基地局から受信すると、制御部６０６は、セル一時活性化応答をマクロ基地局に送信する。また、制御部６０６は、このセル一時活性化リクエストで定義されたパラメータに従って一時的なセル活性化動作を実行する。
【０１２７】
このセル一時活性化リクエストは、一時的なセル活性化動作が実行される時間間隔を示す時間間隔情報及びＴＸ電力情報を含む。したがって、制御部６０６は、この時間間隔情報に従う時間間隔の間にＴＸ電力情報に従うＴＸ電力を使用してこの一時的なセル活性化動作を実行する。
【０１２８】
上記のような一時的なセル活性化動作が不可能である場合に、制御部６０６は、セル一時活性化失敗メッセージをマクロ基地局に送信する。この一時的なセル活性化動作の間に、制御部６０６は、制御チャネルを介して同期信号又はパイロット信号のような参照信号を含む制御信号をＵＥに送信する。
【０１２９】
マクロ基地局からセル活性化リクエストを受信すると、制御部６０６は、ターンオン動作を実行することにより正常の基地局動作を実行する。これとは異なり、セル非活性化リクエストをマクロ基地局から受信すると、制御部６０６はターンオフ動作を実行する。
【０１３０】
制御部６０６は、ターンオン動作を実行する場合に、ＵＥがマクロ基地局からＨＺ基地局へのハンドオーバを実行することができるようにする動作を実行する。このハンドオーバ処理は、ＵＥから送信されたＲＲＣ測定報告に基づいて、マクロ基地局又はターンオンされた制御部６０６により初期化されるとよい。
【０１３１】
このハンドオーバ処理を完了すると、制御部６０６は、ＵＥとＵＬ及びＤＬデータを送受信する。すなわち、制御部６０６はサービスをＵＥに提供する。
【０１３２】
以下、本発明の実施形態によるＨＺ基地局の動作モード間の遷移手順を、図７を参照して説明する。
【０１３３】
図７は、本発明の実施形態によるＨＺ基地局（すなわち、ｅＮｏｄｅＢ）の動作モード間の遷移を示す。
【０１３４】
ＨＺ基地局は、３つの動作モードのうちの１つで動作することができる。この３つの動作モードは、ターンオンされ、ＵＥと信号を送受信することができる正常の送受信モード７００と、ターンオフされ、ＵＥと信号を送受信することができない送受信オフモード７１０と、信号をＵＥに一時的に送信することができる一時的なターンオンモード７２０とを含む。
【０１３５】
上述したように、ＨＺ基地局は、ターンオン及びターンオフ動作に従って動作モード間の遷移動作を反復する。
【０１３６】
具体的に、ターンオンされ、正常の送受信モード７００で動作しているＨＺ基地局がステップ７３０において図３のステップ３４８と同様にバックアップ完了メッセージを受信する場合に、ターンオフ動作を実行し、送受信オフモード７１０に遷移する。
【０１３７】
本発明の他の実施形態において、送受信オフモード７１０に遷移したＨＺ基地局は、ステップ７３２においてタイマーが満了した場合に、ターンオン動作を実行し、正常の送受信モード７００に遷移することができる。
【０１３８】
本発明の実施形態において、図３及び図４のステップに加えてタイマー基盤ステップが考慮され実行されるとよい。
【０１３９】
これに関して、ＨＺ基地局が送受信オフモード７１０に遷移する場合に、タイマーを初期化した後に所定の期間が経過しタイマーが満了した場合に、正常の送受信モード７００に遷移する。その後に、ＨＺ基地局のセルカバレッジ内のトラフィック量がしきい値以下である場合に、ＨＺ基地局は、図３で説明したターンオフ動作に従ってさらに送受信オフモード７１０に遷移する。
【０１４０】
また、送受信オフモード７１０に入ったＨＺ基地局は、タイマーを初期化した後にタイマーが満了する前にセル一時活性化リクエストを受信する場合に、図４で説明したターンオン動作に従って送受信オフモード７１０又は正常の送受信モード７００に遷移する。
【０１４１】
具体的に、ステップ７３４において、ＨＺ基地局は、送受信オフモード７１０で動作する間に、図４のステップ４４６と同様にマクロ基地局により送信されたセル一時活性化リクエストに応じてセル一時活性化応答をマクロ基地局に送信する場合に、一時的なターンオンモード７２０に遷移する。
【０１４２】
また、一時的なターンオンモードにおいて、ＨＺ基地局は、セル一時活性化リクエストに含まれている時間間隔情報及びＴＸ電力情報に基づいて一時的なターンオン動作を実行する。
【０１４３】
この後に、ステップ７３６において、セル非活性化リクエストをマクロ基地局から受信すると、一時的なターンオンモード７２０のＨＺ基地局は、ターンオフ動作を実行し、送受信オフモード７１０に遷移する。
【０１４４】
これとは異なり、ステップ７３８において、図４のステップ４５８と同様にセル活性化リクエストをマクロ基地局から受信すると、一時的なターンオンモード７２０のＨＺ基地局は、ターンオン動作を実行し、正常の送受信モード７００に遷移する。
【０１４５】
したがって、上述した３つのモード間の遷移を通して、ＨＺ基地局は、ＵＥに対するサービス提供を満足させつつ消費される電力を効率的に減少させることができる。
【０１４６】
以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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